RU20044U1

RU20044U1 - PREPARATION FOR DRAWING

Info

Publication number: RU20044U1
Application number: RU2001116963/20U
Authority: RU
Inventors: С.И. Платов; Д.В. Терентьев; В.Н. Урцев; С.А. Морозов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ТЕХНОМАГ"
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2001-10-20

Description

Полезная модель относится к волочильному производству и может быть использована при производстве проволоки.The utility model relates to drawing production and can be used in the manufacture of wire.

Известно, что для процесса волочения важным является захват заготовкой смазки. Улучшение захвата смазки приводит к снижению коэффициента трения, усилия волочения, уменьшению износа волок, повьппению качества готовой продукции.It is known that for the drawing process, the capture of the lubricant by the preform is important. Improved lubricant pickup leads to a decrease in the coefficient of friction, drag force, reduced wear on the dies, and improved quality of the finished product.

Силы трения приводят к износу инструмента, налипанию металла на волочильный инструмент, ограничению скорости волочения из-за чрезмерного разогрева контактных поверхностей изделия и волоки.Friction forces lead to tool wear, metal sticking to the drawing tool, limitation of the drawing speed due to excessive heating of the contact surfaces of the product and die.

Различные пути снижения коэффициента трения рассмотрены, например, в книге Г.Л.Колмогорова «Гидродинамическая смазка при обработке металла давлением, М., Металлургия, 1982.Various ways to reduce the coefficient of friction are considered, for example, in the book of G. L. Kolmogorov, “Hydrodynamic lubrication in the processing of metal by pressure, M., Metallurgy, 1982.

Однако большинство известных способов снижения сил трения при волочении сложно реализовать на практике, при этом требуются значительные материальные затраты.However, most of the known methods of reducing friction during drawing are difficult to implement in practice, and significant material costs are required.

Известна заготовка для волочения по а. с. СССР №820962 кл. В 21 С 9/00, В 21 С 1/16, опубл. 25.04.81г., имеюшая микрорельеф на поверхности с высотой шероховатости RZ в интервале (0,006-0,02)d при шаге S, равном (0,007-0,015)d, где d диаметр катанки. Недостаток заготовки - нецелесообразность применения ее на практике. Волочение катанки, имеюшей параметры высоты микронеровностей от 33 мкм до 200 мкм, недопустимо, т.к. микровыступы с такой высотой будут быстро изнашивать волочильный инструмент.Known blank for drawing on a. from. USSR No. 820962 class B 21 C 9/00, B 21 C 1/16, publ. 04/25/81, having a microrelief on the surface with a roughness height RZ in the range of (0.006-0.02) d with a step S equal to (0.007-0.015) d, where d is the diameter of the wire rod. The disadvantage of the workpiece is the inappropriateness of its application in practice. Drawing of a wire rod having microroughness height parameters from 33 microns to 200 microns is unacceptable because microprotrusions with such a height will quickly wear a drawing tool.

Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является заготовка (катанка) с шероховатой поверхностью и улучшенной способностью к волочению по патенту № 54-14720 (Япония) кл. В 21 В 1/16, опубл. 16.06.81 г.The closest analogue to the claimed method is a workpiece (wire rod) with a rough surface and improved ability to drag according to patent No. 54-14720 (Japan) class. 21 V 1/16, publ. 06/16/81

Известная катанка должна иметь высоту микронеровностей 3-10 мкм, предпочтительно 5-15 мкм, и среднюю величину шага неровностей 10-100 мкм, предпочтительно 20-30 мкм. Недостатком ее является отсутствие учета формы микровыступов, т.е. распределения материала по высоте шероховатого слоя, что имеет большое значение для захвата смазки.Known wire rod should have a height of irregularities of 3-10 microns, preferably 5-15 microns, and an average step size of irregularities of 10-100 microns, preferably 20-30 microns. Its disadvantage is the lack of consideration of the shape of microprotrusions, i.e. distribution of material along the height of the rough layer, which is of great importance for the capture of lubricant.

Техническая задача предлагаемой полезной модели - снижение коэффициента трения, а, следовательно, усилия волочения и уменьшение энергозатрат за счет улучшения захвата смазки заготовки при волочении.The technical task of the proposed utility model is to reduce the coefficient of friction, and, consequently, the drag force and reduce energy consumption by improving the capture of lubrication of the workpiece during drawing.

Для решения этой задачи заготовка для волочения, имеющая микрорельеф с заданными параметрами неровностей, характеризуется заданными значениями среднего отклонения профиля Ra, среднего шага неровностей S и дополнительно средней длиной сечения выступов „, на уровне средней линии; при этом заданные параметры микрорельефа поверхности заготовки под волочение определяют по зависимостям:To solve this problem, a workpiece for drawing, having a microrelief with predetermined unevenness parameters, is characterized by predetermined mean deviations of the profile Ra, average unevenness pitch S and additionally an average protrusion section length „, at the midline level; while the specified parameters of the microrelief of the surface of the workpiece for drawing is determined by the dependencies:

Ra 8-10-xd °;Ra 8-10-xd °;

где к, п - коэффициенты, зависящие от диаметра заготовки под волочение d, причем: при 5,5 мм d 8,0 ммwhere k, p are coefficients depending on the diameter of the workpiece for drawing d, and: at 5.5 mm d 8.0 mm

к 1,,0; п 4,6x10- 6,5x10 при 8 мм d 16 ммto 1,, 0; n 4.6x10-6.5x10 at 8 mm d 16 mm

к 2,,5; п 6,5x10 -ь 8,0х101k 2, 5; n 6.5x10 8.0x101

Все, вьппеперечисленные зависимости, получены в результате обработки опытных данных и являются эмпирическими. Размерность вычисляемых параметров Ra S, 1m - миллиметр. Параметры микрорельефа определяются на базовой длине L 0,8 мм.All the dependencies listed above are obtained as a result of processing experimental data and are empirical. The dimension of the calculated parameters Ra S, 1m - millimeter. The microrelief parameters are determined at a base length L of 0.8 mm.

На чертеже показана предлагаемая заготовка.The drawing shows the proposed blank.

Сущность технического рещения заключается в том, что для захвата смазки заготовкой 1 при волочении необходим микрорельеф на ее поверхности с определенной формой, так как при одних и тех же Ra и S форма микропрофиля может быть различной. В связи с этим необходимо учитьтать распределение материала по высоте шероховатого слоя, это распределение характеризуется связью Ra и S, а также средней длиной сечения выступов 1т иа уровне средней линии. Кроме того, параметры микрорельефа поверхности зависят от диаметра заготовки под волочение: чем больше диаметр заготовки, тем меньше параметры микрорельефа.The essence of the technical solution lies in the fact that to capture the lubricant by the blank 1 during drawing, a microrelief on its surface with a certain shape is necessary, since with the same Ra and S the shape of the microprofile can be different. In this regard, it is necessary to take into account the distribution of the material over the height of the rough layer, this distribution is characterized by the bond Ra and S, as well as the average length of the protrusion section 1 m and the level of the midline. In addition, the parameters of the surface microrelief depend on the diameter of the workpiece for drawing: the larger the diameter of the workpiece, the lower the parameters of the microrelief.

Промьппленные испытания проводились на однократном волочильном стане при сухом волочении катанки и мелкого сорта диаметром 5,5-16 мм.Industrial tests were carried out on a single drawing mill with dry drawing of wire rod and small grades with a diameter of 5.5-16 mm.

Некоторые параметры опытного волочения, при котором были достигнуты наилучшие результаты (наименьшие усилия волочения, наибольшие скорости), приведены в таблице. Погрешность при измерении параметров шероховатости поверхности заготовки не превышала 7%, при измерении усилия - 10%.Some parameters of the experimental drawing, at which the best results were achieved (the least drawing efforts, the highest speeds), are given in the table. The error in the measurement of the surface roughness parameters of the workpiece did not exceed 7%, and in the measurement of force - 10%.

8 КаХк; (кf258 KaHk; (kf25

При промышленных испытаниях полезной модели в качестве заготовки использовали травленую известкованную катанку из низкоуглеродистой стали различных диаметров, смазкой служил порошок натрового мыла. Волочение проводили в твердосплавных волоках из сплава ВК8 с углом рабочей зоны 16°. Усилие волочения измеряли тензометрическим датчиком. Параметры микрорельефа определяли с помощью прибора для измерения шероховатости модели 201.In industrial tests of a utility model, an etched calcined wire rod made of low-carbon steel of various diameters was used as a workpiece; sodium soap powder served as a lubricant. Drawing was carried out in carbide dies from VK8 alloy with a working zone angle of 16 °. The drag force was measured by a strain gauge. The microrelief parameters were determined using a model 201 roughness tester.

Было также проведено опытное волочение по известной технологии, когда параметры микрорельефа брали случайными из пределов Ra 5-15 мкм и S 20-30 мкм.An experimental drawing was also carried out according to known technology, when the microrelief parameters were taken randomly from the limits of Ra 5-15 μm and S 20-30 μm.

Результаты испытаний приведены в таблице.The test results are shown in the table.

Сравнительный анализ параметров волочения, проведенного по опытной технологии, взятой в качестве ближайшего аналога, показал следующее: усилие волочения снизилось в среднем на 9-11%, износ волок уменьшился в 1,5 раза.A comparative analysis of the drawing parameters, carried out by experimental technology, taken as the closest analogue, showed the following: the drawing force decreased by an average of 9-11%, the wear of the die decreased by 1.5 times.

Таким образом, опыты подтвердили приемлемость заявляемой полезной модели для решения поставленной задачи и его преимзтцества перед известной технологией.Thus, the experiments confirmed the acceptability of the claimed utility model for solving the problem and its advantage over the known technology.

При реализации предлагаемой полезной модели сначала рассчитывают среднее отклонение профиля поверхности заготовки, предназначенной для волочения, затем средний шаг неровностей и среднее значение длины выступов на уровне средней линии, после чего получают заготовку, имеющую микрорельеф с параметрами, определенными ранее, и осуществляют волочение этой заготовки.When implementing the proposed utility model, first calculate the average deviation of the surface profile of the workpiece intended for drawing, then the average step of the irregularities and the average value of the length of the protrusions at the midline level, after which a workpiece is obtained having a microrelief with the parameters defined earlier, and the drawing of this workpiece is carried out.

Пример конкретного вьшолненияConcrete Implementation Example

Из катанки диаметром 6,5 мм производят проволоку диаметром 2,4 мм. Волочение проводят по маршруту 6,60-5,03-4,74-3,73-3,06-2,43. Для устойчивого процесса волочения и получения проволоки с необходимым уровнем качества необходимо, чтобы исходная заготовка имела микрорельеф в параметрами:From a wire rod with a diameter of 6.5 mm produce a wire with a diameter of 2.4 mm. The drawing is carried out along the route 6.60-5.03-4.74-3.73-3.06-2.43. For a stable process of drawing and obtaining a wire with the necessary level of quality, it is necessary that the initial workpiece has a microrelief in the parameters:

Ra (K)° Результаты вычислений дают:Ra (K) ° The calculation results give:

Ка , 0,006мм;Ka, 0.006mm;

S 0,006 X 1,7 0,0102 мм; 1т б-10 X (1,7)° 0,0069 ммS 0.006 X 1.7 0.0102 mm; 1t b-10 X (1.7) ° 0.0069 mm

S RaX к; S RaX K;

Таким образом, для снижения коэффициента трения, усилия и улучшения других параметров волочения необходимо, чтобы катанка имела микрорельеф с параметрамиThus, to reduce the coefficient of friction, effort, and improve other drawing parameters, it is necessary that the wire rod has a microrelief with parameters

Ra 6 мкм, S 10,2 мкм, 1т 6,9 мкм. Ra 6 μm, S 10.2 μm, 1t 6.9 μm.

Claims

A workpiece for drawing, having a microrelief with predetermined unevenness parameters, characterized in that the predetermined unevenness parameters are the average deviation of the profile R _a , the average irregularity pitch S and the average length of the protrusion section 1 _m at the midline level are selected according to the dependencies
R _a = 8 • 10 ^-4 xd ^1.08 ;
S = R _a xk;
l _m = nx (k) ^0.256 ,
where k, n are coefficients depending on the diameter of the workpiece for drawing d,
moreover
at 5.5 mm ≤ d ≤ 8.0 mm
k = 1.5-2.0; n = 4.6x10 ^-3 -6.5x10 ^-3 ;
at 8 mm <d ≤ 16 mm
k = 2.0-2.5; n = 6.5x10 ^-3 -8.0x10 ^-3 .